JP6842982B2 - Protective element - Google Patents
Protective element Download PDFInfo
- Publication number
- JP6842982B2 JP6842982B2 JP2017084089A JP2017084089A JP6842982B2 JP 6842982 B2 JP6842982 B2 JP 6842982B2 JP 2017084089 A JP2017084089 A JP 2017084089A JP 2017084089 A JP2017084089 A JP 2017084089A JP 6842982 B2 JP6842982 B2 JP 6842982B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrodes
- protective
- protective element
- pair
- insulating plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 title claims description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 35
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 11
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 claims description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 claims 2
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 229910000898 sterling silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010934 sterling silver Substances 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- -1 and for example Substances 0.000 description 1
- 229910000743 fusible alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Fuses (AREA)
Description
本発明は電気・電子機器の保護素子に関する。 The present invention relates to a protective element for electrical / electronic equipment.
近年、モバイル機器など小型電子機器の急速な普及に伴い、搭載する電源の保護回路に実装される保護素子も小型薄型のものが使用されている。二次電池パックの保護回路には、例えば特許文献１に記載されるような表面実装部品（ＳＭＤ）の保護素子が好適に利用される。これらの保護素子には、被保護機器の過電流により生ずる過大発熱や過電圧などの異常状態を検知し、または周囲温度の異常過熱に感応して、所定条件でヒューズを作動させ電気回路を遮断する非復帰型保護素子がある。該保護素子は、機器の安全を図るために、保護回路が機器に生ずる異常を検知すると信号電流により抵抗素子を発熱させ、その発熱で可融性の合金材からなるヒューズエレメントを溶断させて回路を遮断するか、あるいは過電流によってヒューズエレメントを溶断させて回路を遮断する。 In recent years, with the rapid spread of small electronic devices such as mobile devices, small and thin protective elements mounted on the protection circuit of the power supply to be mounted have been used. For the protection circuit of the secondary battery pack, for example, a protection element of a surface mount component (SMD) as described in Patent Document 1 is preferably used. These protective elements detect abnormal conditions such as overheating and overvoltage caused by overcurrent of the protected device, or respond to abnormal overheating of the ambient temperature and operate a fuse under predetermined conditions to cut off the electric circuit. There is a non-resettable protective element. In order to ensure the safety of the equipment, the protection element heats the resistance element by the signal current when the protection circuit detects an abnormality that occurs in the equipment, and the heat generation blows the fuse element made of a fusible alloy material. The fuse element is blown by an overcurrent to cut off the circuit.
例えば、特許文献１などに記載されるように、はんだ付け温度で溶融する低融点金属材と、低融点金属材に溶解性の金属構造材を積層して成るヒューズエレメント材を用いた保護素子がある。この保護素子のヒューズエレメント材は、はんだ付け作業で液相化した低融点金属材を、その温度で固相の金属構造材に界面張力で付着させて一定時間溶断しないように支えて保持することで、少なくともはんだ付け作業の間、ヒューズエレメントの形状を維持してヒューズエレメント材がリフローはんだ付けで誤動作するのを防止する。はんだ付けが完了し回路保護素子が被保護回路に実装されると、ヒューズエレメント材の金属構造材は、はんだ付けの熱で媒質である低融点金属材中に拡散または溶解されて薄層化しているので、設置環境の異常過熱や内蔵する抵抗発熱素子のヒータ加熱により容易に消失し、以後溶断を妨げることなく動作するようになる。 For example, as described in Patent Document 1 and the like, a protective element using a low melting point metal material that melts at a soldering temperature and a fuse element material formed by laminating a soluble metal structural material on a low melting point metal material is provided. is there. The fuse element material of this protective element is to support and hold a low melting point metal material that has been liquid-phased by soldering work to a solid-phase metal structural material at that temperature with interfacial tension so that it will not melt for a certain period of time. The shape of the fuse element is maintained at least during the soldering operation to prevent the fuse element material from malfunctioning during reflow soldering. When the soldering is completed and the circuit protection element is mounted on the protected circuit, the metal structural material of the fuse element material is diffused or melted in the low melting point metal material which is the medium by the heat of soldering and becomes thin. Therefore, it easily disappears due to abnormal overheating of the installation environment or heating of the built-in resistance heating element by the heater, and thereafter, it can operate without hindering fusing.
本発明は、上述の保護素子の構成を簡略化して、さらなる小型薄型化に対応可能な保護素子を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to simplify the configuration of the above-mentioned protective element and provide a protective element capable of further reducing the size and thickness.
本発明によると、枠体と、この枠体の内側面に設けた少なくとも一対の凹み部と、少なくとも一対の電極と両電極に接続された発熱体を有し該枠体に収容した絶縁板と、該凹み部に充填した低融点金属材からなるエレメント溶食材と、このエレメント溶食材と該絶縁板の少なくとも片側の電極に当接して固着した高融点金属材からなるヒューズエレメントで構成したことを特徴とする保護素子が提供される。絶縁板は絶縁材であれば何れの材料・組成のものでもよい。絶縁板に設けた電極は、導電材であれば何れの材料・組成のものでもよい。発熱体は、ヒータ機能を具備するものであれば材料等を特に限定されない。エレメント溶食材は、ヒューズエレメントより低融点の金属材からなり、かつ溶融状態でヒューズエレメントを溶食する材料であれば何れの材料・組成のものでもよい。必要ならばエレメント溶食材の表面を融剤すなわちフラックスで被覆してもよい。 According to the present invention, an insulating plate having a frame body, at least a pair of recesses provided on the inner surface of the frame body, at least a pair of electrodes and a heating element connected to both electrodes, and housed in the frame body. It is composed of an element-melted food material made of a low-melting-melt metal material filled in the recess, and a fuse element made of a high-melting-melt metal material fixed to the element melted food material in contact with an electrode on at least one side of the insulating plate. A featured protective element is provided. The insulating plate may be of any material and composition as long as it is an insulating material. The electrode provided on the insulating plate may be of any material and composition as long as it is a conductive material. The material or the like of the heating element is not particularly limited as long as it has a heater function. The element-dissolved food material may be any material and composition as long as it is made of a metal material having a melting point lower than that of the fuse element and erodes the fuse element in a molten state. If necessary, the surface of the element-dissolved food material may be coated with a flux, that is, a flux.
保護素子の構成を簡略化して小型薄型化に寄与する。 It contributes to miniaturization and thinning by simplifying the configuration of the protective element.
本発明に係る保護素子１０は、図１、図２および図３に示すように、キャビティ１１とキャビティ１１の内側面に設けた少なくとも一対の凹み部１２を有する枠体１３と、少なくとも一対の電極１４と両電極に接続された発熱体１５を有し枠体１３のキャビティ１１に収容した絶縁板１６と、凹み部１２に充填した低融点金属材からなるエレメント溶食材１７と、エレメント溶食材１７と絶縁板１６の少なくとも片側の電極に当接して固着した高融点金属材からなるヒューズエレメント１８で構成したことを特徴とする。上記保護素子の絶縁板１６は絶縁材であれば何れの材料・組成のものでもよく、例えば、ガラス、ガラスセラミック、セラミック、ガラスエポキシなどが好適である。絶縁板１６に設けた電極１４は、導電材であれば何れの材料・組成のものでもよく、例えば、積層セラミック基板の内部電極に用いられる金属ペーストを焼結して形成された焼結電極などが使用できる。発熱体１５は、ヒータ機能を具備するものであれば材料等を特に限定されないが、例えば厚膜抵抗素子が好適である。エレメント溶食材１７は、ヒューズエレメント１８より低融点の金属材からなり、かつ溶融状態でヒューズエレメント１８を溶食する材料であれば何れの材料・組成のものでもよいが、例えば錫や軟ロウ材のはんだ材が好適である。エレメント溶食材１７は、さらに必要に応じてその表面を、例えばロジン系フラックスなどの融剤で被覆してもよい。ヒューズエレメント１８は、エレメント溶食材１７より高融点の金属材からなり、かつ固体状態でエレメント溶食材１７に溶解する材料であれば何れの材料・組成のものでもよいが、例えば銀材が好適である。
As shown in FIGS. 1, 2 and 3, the
本発明に係る保護素子２０は、上記保護素子１０の枠体１３のキャビティ１１を打ち抜き孔２１に変形した変形例であって、図４、図５および図６に示すように、枠体２３と、枠体２３の内側面に設けた少なくとも一対の凹み部２２と、少なくとも一対の電極２４と両電極に接続された発熱体２５を有し枠体２３に収容した絶縁板２６と、凹み部２２に充填した低融点金属材からなるエレメント溶食材２７と、エレメント溶食材２７と絶縁板２６の少なくとも片側の電極に当接して固着した高融点金属材からなるヒューズエレメント２８で構成したことを特徴とする。保護素子２０は、保護素子１０の枠体１３のキャビティ１１を打ち抜き孔２１に変形したことで、さらなる低背化を実現する。
The
本発明に係る実施例１の保護素子１０は、図１ないし図３に示すように、キャビティ１１とキャビティ１１の内側面に設けた一対の凹み部１２を有する液晶プラスチックの枠体１３と、銀ペーストを焼結して成る一対の銀電極１４と両電極に接続された厚膜抵抗素子からなる発熱体１５を有し枠体１３のキャビティ１１に挿着したアルミナ・セラミックの絶縁板１６と、凹み部１２に充填したＳｎ−０．７５Ｃｕ合金のエレメント溶食材１７と、エレメント溶食材１７と絶縁板１６の片側の焼結銀電極に接合した純銀材のヒューズエレメント１８で構成したことを特徴とする。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
本発明に係る実施例２の保護素子２０は、実施例１の保護素子１０を変形したもので、図４ないし図６に示すように、液晶プラスチックの枠体２３と、枠体２３の内側面に設けた一対の凹み部２２と、銀ペーストを焼結して成る一対の電極２４と両電極に接続された厚膜抵抗素子からなる発熱体２５を有し枠体２３の打ち抜き孔２１に接着したアルミナ・セラミックの絶縁板２６と、凹み部２２に充填した錫のエレメント溶食材２７と、エレメント溶食材２７と絶縁板２６の片側の電極に接合した純銀材のヒューズエレメント２８で構成したことを特徴とする。
The
上記実施例１および実施例２の保護素子は、純銀材のヒューズエレメントを用いたことで内部抵抗値の低抵抗化も実現する。 By using a fuse element made of sterling silver for the protective elements of Examples 1 and 2, the internal resistance value can be reduced.
本発明の保護素子は、電池パックなど２次電池の保護装置に利用できる。 The protective element of the present invention can be used as a protective device for a secondary battery such as a battery pack.
１０、２０・・・保護素子、
１１、２１・・・キャビティまたは打ち抜き孔
１２、２２・・・凹み部、
１３、２３・・・枠体、
１４、２４・・・電極、
１５、２５・・・発熱体、
１６、２６・・・絶縁板、
１７、２７・・・エレメント溶食材、
１８、２８・・・ヒューズエレメント。
10, 20 ... Protective element,
11, 21 ... Cavity or punched
13, 23 ... Frame,
14, 24 ... Electrodes,
15, 25 ... Heating element,
16, 26 ... Insulation plate,
17, 27 ... Element melted ingredients,
18, 28 ... Fuse element.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017084089A JP6842982B2 (en) | 2017-04-21 | 2017-04-21 | Protective element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017084089A JP6842982B2 (en) | 2017-04-21 | 2017-04-21 | Protective element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018181779A JP2018181779A (en) | 2018-11-15 |
| JP6842982B2 true JP6842982B2 (en) | 2021-03-17 |
Family
ID=64275883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017084089A Active JP6842982B2 (en) | 2017-04-21 | 2017-04-21 | Protective element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6842982B2 (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6322599Y2 (en) * | 1984-12-17 | 1988-06-21 | ||
| JP2014022050A (en) * | 2012-07-12 | 2014-02-03 | Dexerials Corp | Protection element |
| JP6102266B2 (en) * | 2013-01-11 | 2017-03-29 | 株式会社村田製作所 | fuse |
| JP2015079608A (en) * | 2013-10-16 | 2015-04-23 | エヌイーシー ショット コンポーネンツ株式会社 | Fuse element material for protection element and circuit protection element using the same |
| JP2016110742A (en) * | 2014-12-03 | 2016-06-20 | デクセリアルズ株式会社 | Protection element and electronic apparatus |
-
2017
- 2017-04-21 JP JP2017084089A patent/JP6842982B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2018181779A (en) | 2018-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI398894B (en) | Protection element | |
| TWI610328B (en) | Fuse unit and fuse element | |
| JP6437262B2 (en) | Mounting body manufacturing method, thermal fuse element mounting method, and thermal fuse element | |
| JP5130233B2 (en) | Protective element | |
| JP7231527B2 (en) | Fuse element for protection element and protection element using the same | |
| JP6371118B2 (en) | Protective element and battery pack | |
| JP2007059295A (en) | Circuit protective element and protection method of circuit | |
| JP7050019B2 (en) | Protective element | |
| TWI676202B (en) | Protective component | |
| WO2017163766A1 (en) | Protection element | |
| JP6711704B2 (en) | Protective device with bypass electrode | |
| CN109727833A (en) | Protection element and its circuit protection device | |
| JP6842982B2 (en) | Protective element | |
| JP2005150075A (en) | Alloy type thermal fuse and protecting device using it | |
| JP7154090B2 (en) | protective element | |
| JP7040886B2 (en) | Protective element | |
| JP2009070803A (en) | Temperature fuse with resistor and battery protection circuit board | |
| JP4112297B2 (en) | Thermo protector and method of manufacturing thermo protector | |
| CN112789703B (en) | Protection element | |
| JP2020126821A (en) | Protection element | |
| JP2021018983A (en) | Protection element | |
| JP2023126322A (en) | circuit module |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191212 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200924 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200929 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201021 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210217 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210222 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6842982 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |